[发明专利]一种导电工程塑料

说明书

【技术领域】

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种导电工程塑料及其制备方法。

【背景技术】

电子通讯产业是国家非常重要的高新技术产业，与国家安全和百姓生活密 切相关。高分子材料和电子通讯产业密切相关。电子通讯产品不但需要大量的 高分子材料绝缘体，也必须广泛用到导电高分子材料。导电高分子材料可以对 计算机、通讯网络设备、打印机、数字化仪等设备起到电磁波屏蔽的作用，防 此信息泄漏，另外还可以用于消除上述设备的对人体的电磁波辐射，以及用于 减少静电危险。导电工程塑料作为导电高分子材料中的一种，广泛应用于电子 产品的外壳以及复印机/打印机用充电棒套管中。

高分子导电材料通常可以分为结构型和复合型两大类。常见的结构性导电 材料主要有聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔，它们由于大分子链中的共轭键可提供导 电截流子，所以其自身就具有导电性。但此类材料难于溶解和熔融，难于成型， 同时由于生产成本较高，因而限制了应用。复合型高分子导电材料中的聚合物 基体本身不导电，依靠添加导电的金属合金氧化物等金属系填料、炭黑(导电 碳粉)等碳系填料导电物质获得导电特性。由于此类材料不仅保留了通常高分 子材料的机械和力学性能，同时可调节材料的电学性能，具有易成型，成本较 低等优点。

导电碳粉填充型导电高分子材料是目前复合型导电高分子中较为常用的 一种。碳粉填充型导电高分子之所以被广泛采用，首先是因为导电碳粉一种天 然的半导体，其体积电阻率为0.1～1000Ω.cm，资源丰富、价格低廉、适用 性强；其次是因为碳粉可大幅度改善材料的导电性能，而且碳粉导电性持久稳 定，而且易加工，对高分子有增强作用。但随着导电碳粉填充份量的增大，聚 合物的导电性能也增大，当填充份量超过一定值后，其导电性能有质的飞跃。 从绝缘体变为导体，这个值即渗滤阈值。但是，当导电碳粉的填充量增大时， 会严重降低高分子的机械性能。因此衡量导电碳粉填充型导电性能好坏的标准 是：第一要既能提高聚合物导电性的同时，又能保持良好的机械性能、光泽度 等其它性能；第二要有较低的渗滤阈值，兼顾复合型导电复合材料的性价比。 然而，目前常用的炭黑填充尼龙导电高分子虽然能够达到一定的导电性，但是 其体积电阻率不稳定，机械性能较差，并且其表面较为粗糙，容易出现″掉粉″ 现象，限制其应用范围。

所以新型的导电工程塑料都利用金属系填料对高分子基体材料进行均匀 填充，以提高其导电性能的材料。常用的导电金属合金氧化物有氧化锡铟、氧 化锌铝、氧化锡锑等，这些导电金属合金氧化物填充在塑料中使得塑料具有高 导电性，导电金属合金氧化物在塑料中的比重越大，塑料的导电效果越好，以 往将微米级的导电填料添加到塑料中放在挤出机中挤出造粒，由于塑料中无机 物的添加使得塑料的机械强度降低，抗弯曲抗扭折的性能差，防压抗震能力变 差，于是人们开始研究将纳米级的导电金属合金氧化物添加到有机的塑料中 去，但是由于纳米级的无机填料添加到有机的塑料中难以使纳米级的无机填料 得到很好的分散，纳米级的无机填料容易团聚在一起，导致导电工程塑料的物 理性能变差。

【发明内容】

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的问题，提出了一种导电工程塑 料及其制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种导电工程塑料，其特征在于，按质量百分比计，该导电工 程塑料包括：

纳米级的金属合金氧化物颗粒：6％～64％；

接枝改性剂与聚烯烃类树脂的接枝共聚物：2％～45％；

分散剂：0.18％～8％；

塑料基料：26％～70.82％。

所述纳米级的金属合金氧化物颗粒接枝在接枝改性剂上，接枝改性剂接枝 在聚烯烃类树脂的支链上。

所述接枝改性剂为马来酸酐或丙烯酸或油酸。

所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生 物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等有机分散剂或硅烷偶联剂的 一种或几种

所述纳米级的金属合金氧化物为纳米氧化锡铟、纳米氧化锡锑和纳米氧化 锌铝中的一种或多种。

本发明还提供一种制备如上所述导电工程塑料的方法，其特征在于，该方 法包括如下步骤：